Java中的封装与访问控制

# 1. 介绍

## 1.1 什么是封装与访问控制

在面向对象编程中，封装是一种将数据和代码作为一个单独的单元（类）进行处理的概念。封装可以隐藏对象的特定信息并限制对数据和代码的访问。访问控制是控制程序模块之间如何相互交互以及如何使用模块提供的功能。在Java编程语言中，封装和访问控制是面向对象程序设计的重要概念之一。

## 1.2 封装与访问控制的重要性

封装和访问控制可以保护数据不被意外修改，提高数据的安全性和可靠性。通过封装，可以隐藏实现细节，使代码更易于理解和维护。而访问控制则可以限制对代码的访问，提高程序的安全性。

## 1.3 Java中的封装与访问控制的特点

在Java中，封装通过类的访问控制属性（public、private、protected、default）来实现。同时，使用getter和setter方法来控制对类的成员变量的访问和修改，从而实现封装与访问控制。

以上是第一章节的内容，希望对你有所帮助。

# 2. 访问修饰符

访问修饰符是Java中用来控制类、变量、方法访问权限的关键字。通过使用不同的访问修饰符可以限制对类成员的访问，从而保护数据的安全性和完整性。

在Java中，一共有四种访问修饰符：

- `public`：公共访问修饰符，被修饰的类、成员可以在任何地方被访问。
- `private`：私有访问修饰符，被修饰的类、成员只能在本类内部被访问。
- `protected`：受保护的访问修饰符，被修饰的类、成员可以在本类、同包内和子类中被访问。
- 默认访问修饰符：当没有使用其他访问修饰符时，默认为包级访问修饰符，被修饰的类、成员可以在同包内被访问。

### 2.1 public修饰符的作用与特点

使用`public`修饰符修饰的类、方法和变量可以在任何地方被访问，具有最大的访问范围。在面向对象的编程中，通常将公共的方法和变量设置为`public`，以供其他类调用和访问。

下面是一个使用`public`修饰符的示例：

public class Circle {
    public double radius;

    public void setRadius(double radius) {
        this.radius = radius;
    }

    public double getArea() {
        return Math.PI * radius * radius;
    }
}

在上面的示例中，`Circle`类中的`radius`变量和`getArea()`方法都使用了`public`修饰符。这意味着，在其他类中可以直接访问和修改`Circle`对象的`radius`属性，同时也可以调用`getArea()`方法来计算圆的面积。

### 2.2 private修饰符的作用与特点

使用`private`修饰符修饰的类、方法和变量只能在本类内部被访问，表示私有的成员。私有成员对于其他类来说是不可见的，只有本类内部的方法可以访问和修改私有成员。

下面是一个使用`private`修饰符的示例：

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setAge(int age) {
        if (age > 0 && age <= 120) {
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("Invalid age!");
        }
    }

    public void introduce() {
        System.out.println("My name is " + name + ", and I'm " + age + " years old.");
    }
}

在上面的示例中，`Person`类中的`name`和`age`变量都使用了`private`修饰符。这意味着，在其他类中无法直接访问和修改`Person`对象的`name`和`age`属性。但是，通过提供公共的`setName()`和`setAge()`方法，其他类可以间接地访问和修改私有成员。

### 2.3 protected修饰符的作用与特点

使用`protected`修饰符修饰的类、方法和变量可以在本类、同包内以及子类中被访问。这种访问级别在继承关系中起到了一定的作用，保护了父类的成员不被随意访问和修改。

下面是一个使用`protected`修饰符的示例：

public class Vehicle {
    protected String brand;

    protected void drive() {
        System.out.println("Driving a vehicle");
    }
}

public class Car extends Vehicle {
    public v